Конвективный теплообмен
Рассчитать потерю теплоты конвекцией в единицу времени с 1 м2 поверхности горизонтального теплообменника, корпус которого имеет цилиндрическую форму и охлаждается свободным потоком воздуха. Наружный диаметр корпуса теплообменника dн=400 мм, температура поверхности Tw=160 ℃, а температура воздуха в помещении Tв=20 ℃.
Дано:
dн=400 мм=0,4 м;
Tw=160 ℃, Tв=20 ℃.
Найти: q-?
Решение
При свободной конвекции около горизонтального цилиндрического теплообменника, применим формулу Михеева:
Nu=0,5∙(Gr∙Pr)0,25,
где Gr-критерий Грасгофа.
Gr=9,81∙dн3νв2∙β∙Tw-Tв;
где β-коэффициент объемного расширения.
β=1Tw+273=120+273=0,00341 1/К.
Pr-критерий Прандтля при температуре Tв=20 ℃.
νв- коэффициент кинематической вязкости при температуре Tв=20 ℃.
По справочным данным: Pr=0,703; νв=15,06∙10-6 м2/с;
2
. Рассчитаем значение критерия Грасгофа:
Gr=9,81∙dн3νв2∙β∙Tw-Tв=9,81∙0,43(15,06∙10-6)2∙0,00341∙160-20=900324672
3